YXSFMA说明书要点Word下载.docx
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图三、常用的量水堰槽
使用YX-SFM-A超声波明渠流量计,安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。
本说明书摘抄了一部分(第十一章、量水堰槽)。
巴歇尔槽知道了喉道宽度b,就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。
直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。
但是还与安装的渠道尺寸有关。
确定水位-流量关系时,三角堰与渠道宽B、开口角度、上游堰坎高度p有关;
矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
2、超声波测液位原理(参见图四)
本仪表采用超声波回声测距法测液位。
探头固定安装在量水堰槽水位观测点上方。
探头对准水面。
探头向水面发射超声波。
超声波经过t1时间,走过E1距离,碰到校正棒。
一部分超声波能量被校正棒反射,并被探头接收(仪表在显示器上“校波”的指示位置出现“”提示符)。
仪表记下这段时间的长度t1。
超声波的另一部分能量绕过校正棒,经过t2的时间到达水面。
这部分能量被水面反射后,被探头接收(仪表在显示器上“回波”的指示位置出现“”提示符)。
仪表记下这段时间的长度t2。
校正棒的长度E1是固定长度。
仪表根据t1与t2的比例,再乘以E1,求出水面到探头的距离D,D=E1*t2/t1。
安装仪表时,通过按键已向仪表的存储器内设置了探头(法兰盘位置)到“水位=0”的距离“L”。
仪表从内存读取参数“L”,用L减去D,求出液位H。
图四、超声波测液位的原理
3、仪表的工作原理(图五)
仪表控制探头发射和接收超声波。
按图五的过程转为液位(单位:
米)。
通过查水位-流量表,把液位转成流量(单位:
升/秒)。
水位-流量表是存储在仪表里的一组数据。
首次安装仪表时,通过按键向仪表的存储器中输入。
本仪表的水位-流量表是按相等的液位间隔存储的。
例如使用三角堰时,液位的间隔设为为“0.01m”。
仪表的存储器中存有:
液位=“0.00m”时对应的流量=“0.0000L/S”;
液位=“0.01m”时对应的流量=“0.0136L/S”;
液位=“0.02m”时对应的流量=“0.0772L/S”;
液位=“0.03m”时对应的流量=“0.2127L/S”•••。
仪表允许设置最多150个点的液位及对应的流量数据。
一般设置30个点便能满足应用要求。
仪表把瞬时流量按时间累加,得出累计流量。
累计流量共8位数字。
当累计满8位时,自动回零,重新累计。
仪表显示累计流量的低6位数,按“C2”可以显示全8位数。
仪表的输出有,4~20mA电流模拟量;
继电器的开关量;
RS-232的数字信号;
外接打印机用的接口。
图五、仪表的工作原理
三、技术指标
1.流量量程:
10升/秒~10米3/秒(由配用量水堰槽的规格决定)
2.流量不确定度:
5%
3.超声波最大测距:
2米
4.探头盲区:
0.4米(从探头的法兰盘起,0.4米内不能用于测量)
5.测距误差:
<0.4%或±
3毫米(在1米量程内)
6.水位分辨力:
1毫米
7.工作环境温度:
-20℃~+70℃
8.仪器防护:
探头为可浸水式;
仪器为防尘式
9.交流或直流供电:
交流:
220V 50HZ4W
直流:
12V60mA(交流、直流同时存在,仪表使用交流,交流掉电时,自动接通直流)
四、仪表外形尺寸
图七、探头的外形尺寸
五、主要功能
1.测量明渠流量。
采用水位-流量查表法,可以同任何具有确定水位-流量关系的量水堰槽配用。
2.4~20mA远传电流输出
4~20mA电阻负载能力为500Ω。
用于流量计时,4~20mA按流量输出;
用于液位计时按液位输出。
4mA对应液位或流量的零值;
20mA对应值由按键设置(A参数)。
3.两个单刀双掷继电器
继电器触点容量为36V、1A。
用于液位计时(E0=3.3333),两个继电器分别作上下限报警;
用于明渠流量计时(E0=2.2222),其中一个继电器用于累计流量比例输出,即每隔预先设定的累计流量(E6参数),闭合一次。
每次闭合时间为32ms。
4.存储功能
仪表可以存储仪表显示的数据。
存储的数据由打印机输出。
未装“扩充板”的仪表,仅存256组数据。
每组数据按参数设置的时间间隔存储。
可以是流量,也可以是液位。
安装“扩充板”的仪表仅存流量数据。
按小时、日、月记录存储。
“扩充板”存日记录(含小时记录)255个,对应255天的日和时记录。
月记录63个,对应63个月记录。
5.可另外配接打印机输出存储的数据(北工大生产的μp-40TP打印机)
6.RS232串口(三线:
TXD,RXD,GND),用于连网,远程通讯。
六、仪表面板说明(参见图八)
1.电源开关:
接通/断开交流220V电源。
不控制直流12V供电。
2.保险、0.1A熔断丝。
仅为交流220V保险,不控制直流12V。
4.仪表内框架固定锣钉
5.功能按键提示:
说明显示、打印方式的切换方法
6.键盘:
键盘上0、1、2、3、4、5、6、7、8、9为数字键。
设置仪表参数时,A循环移位小数点;
C交替正负号;
B循环移动设置位;
D从C6、C7状态退出;
E、F存入设置的数据。
7.指示符:
指示符为“▲”共有11个。
上显示器有4个。
分别与面板上“瞬时流量”,“升/秒”,“液位”,“米”对应。
下显示器有7个。
分别与面板上“回波”,“校波”,“设置”,“运行”,“累计流量”,“米3”,“打印机”,“打印”对应。
回波”“校波”分别指示探头是否收到回波或校正波。
“运行”“设置”用于指示仪表处于测量状态或设置参数状态。
“打印机”指示打印机是否被接到仪表上。
“打印”则指示仪器正在向打印机输出数据。
8.上、下液晶显示器,显示内容与仪表键盘设置的状态有关。
(下述“C0”等表示在仪表运行状态下,先按C键,抬起后,再按0键)
CO:
上下均显示“_____”无意义。
C1:
流量计状态使用。
上显示器为四位瞬时流量值。
单位为升/秒。
下显示器为六位累计流量值,单位为米3。
C2:
显示八位累计流量,下显示器显示六位。
高两位出现在上显示器上。
C3:
液位计状态下使用。
上显示器为四位液位高度,单位为米。
下显示器显示液位报警情况。
当水位超过上限值时,偏上部出现“-----”,当液位低于下限液位时,偏下部显示“-----”。
当液位处于上下限之间时,显示器上没有显示。
C4:
显示仪器连续工作的时间,即不含掉电时间。
由C4显示可计算出仪表停电的时间。
C4所显示的内容由参数开关“2”清除为全“0”。
上显示器显示四位数、为连续工作的天数。
下显示显示为不足一天的部分。
共六位数,每2位1组。
从左向右,分别代表小时,分钟、秒。
C5:
显示日历时钟。
上显示器六位数每两位一组,共三组,从左到右分别为年,月,日。
下显示器六位数每两位一组,共三组,从左向右分别为小时、分钟、秒。
日历时钟主要用于存储数据,可以在设置状态下校时。
C6、C7:
为仪表检修时显示内存使用,对使用仪器来说,无意义。
如误按入C6或C7,请连续按D键,可以返回。
或关掉电源,重新接电、再按C1等进入运行显示。
图九、仪表接线端子
七、仪表接线方法:
仪表共有18个接线端子,装在仪表内框架下部。
各端子功能如图九。
接线时要先逆时针方向拧松面板上的“仪表内框架固定钉”(图八),拉出仪表内框架,露出内框架下部的接线端子(图九)。
拉出内框架时,注意不要拉断框架到仪表外壳上的连线。
接线方法见图十。
探头引线的两个信号线(黄色线和绿色线)可以交换位置。
电源线三根,仪表出厂时电源线地线未接仪表。
如需接地,可把电源线的地接在标有“机壳”的端子上。
图十、接线方法
八、仪表参数设置方法
仪表安装后,必须根据应用需要,通过键盘设置参数
拧松面板上的四个紧定螺钉,拉出框架。
从框架后面看,最大的一块电路板上有一个四位拨码开关(参见图十一)。
仪器运行时,四位开关应全在断开位置,即与“on”相反位置。
进入仪器设置状态,把“4”号开关拨向“on”位置。
注意:
设置参数时不要随意误拨“2”和“3”号开关。
“2”号开关拨向“on”位置时用于清时间(后面设置时间内进一步介绍),“3”号开关拨向“on”位置用于清累计流量。
图十一、拨码开关的位置
设置参数,按键操作约定为,按键,抬键为一次输入。
按下键扭,不抬起,仪器并不输入数据。
仪表参数设置可以直观理解为填写一张数据表格。
数据表格见下一页。
设置数据表格时应参照液晶显示器的提示进行。
当参数开关“4”拨向“on”的位置时,首先进入数表“h”栏,按“F”键,可使数表设置进到后一栏位置,同时存储本栏的内容。
按“E”键,可使数表设置进到前一栏位置,相当于数表上翻一栏,同时存储原来栏的内容。
数表上翻到“日历”位置,再按“E”键则进到“H=150h”栏,数表在“H=150h”栏时,按“F”键,数表下翻到“日历”位置。
即可理解为,数表首尾是连接在一起的。
“0~9”分别是十个数字键。
“A”键使小数点循环移位。
“C”键交替正负符号。
“B”键用于循环移动要设置的数字的位。
在设置状态下,显示器上总保持一位数字在闪动,按键置入数字时,新键入的数将进入闪动的一位,闪动位自动右移一位。
如某位的数不需改动,可以按“B”键,使闪动右移一位,跳过不需改动的位。
将仪表内计算机板上的参数开关“4”拨向与“on”相反位置,仪表的显示退出设置状态,返回运行显示状态。
设置状态下设置的数据,只有按“F”或“E”键后,才能被存入计算机内存,因此,在拨回参数开关“4”之前,必须按一次“F”或“E”键。
否则,最后一次设入的数据,并没有被存入内存。
设数时应注意有效位数。
例如0应设为:
0.0000,不能是0000.0或00000.等。
后面设法,使仪表在计算时,精度下降。
以下分述数据表格每一栏的内容。
日历栏:
日历栏设置年、月、日、时、分、秒。
显示器的上面共有六位,从左向右分为三组,分别代表年、月、日,下显示器的六位,从左向右分为三组,分别代表时,分,秒。
当重新设置日历时,必须同时拨动一次仪器内计算机板上的参数开关“2”,将时间清“0”,否则得不到正确的日历显示。
时间清零影响“C4”,连续工作时间同时被清0。
0~9栏,上显示片显示“*=****”,“=”左边为E0~E9的序号,0~9的一个数。
“=”右边为以前设入的具体数。
下显示器显示五位数字,用于显示新设入的数字。
E0栏:
小数点和正负号无效。
五位数应都一致。
如“1.1111”,“0.0000”等。
全“0”时,(4~20)mA电流输出为4mA。
本功能用于远传信号校准4mA。
通过仪表内计算机板上的R68电位器调整。
(见图十一)
全“1”时,(4~20)mA电流输出为20mA。
本功能用于远传信号校准20mA,通过仪表内计算机板上的R74电位器调整(见图十一)。
全“2”时,仪表被设为流量计状态。
(4~20)mA按瞬时流量输出。
后面A栏被定义为20mA对应的瞬时流量。
继电器J1按“E6”栏设置比例输出。
J2不工作。
存储数据按流量状态存储。
全“3”时,仪表被设为液位计状态。
(4~20)mA按液位输出。
后面A栏被定义为20mA对应的液位值。
继电器J1、J2按E4,E5设置的液位下限、上限报警值吸合。
存储数据按液位状态存储。
(安装“扩充板”的仪表存储数据会出错)
E1栏:
E1为校正棒有效长度,单位为米。
校正棒有效长度要经实际标定求出(参见液位标定方法)。
仪器出厂时,已将该值写在仪器前盖背面的标签上。
重新标定,应在标签上重新登记。
E2、E3栏,无意义,可以不设。
E4栏:
水位报警的下限值,单位为米,仅液位计时有用(E0=3.3333)。
E5栏:
水位报警的上限值。
单位为米,仅在液位计时有用(E0=3.3333)。
E6栏:
立方米比例输出。
单位立方米。
仅在流量计时有用(E0=2.2222时)。
每当累计流量累计到E6所设值时,J1继电器吸合一次。
当不用此功能时,应将该数值设置得尽可能大些,减少J1继电器频繁动作。
E7栏:
设置数据存储时间间隔。
单位为分钟。
小数点,正负号无效。
仪器内有256个存储单元,按E7所设的时间间隔存储流量值或液位值以供打印需要。
安装“扩充板”的仪表,必须设为一分钟,即0.0001
E8栏:
E8设置数表打印(B2)时,每次打印输出的记录行数。
仪器最多存储256个数。
因此E8应在1~256之间。
该数设置不应太大。
否则每次数表打印将需很长的时间。
安装“扩充板”的仪表,必须设为3,即0.0003;
同时在运行状态,按B2。
E9栏:
无意义。
h栏
仪表用于流量计时,需根据所配用的量水堰槽输入相应的水位-流量表。
h栏用于装入水位-流量表的水位间隔值,单位为米。
h应按实际流量计工作时,可能出现在堰槽内的最大水位高程来定。
h取得太大,使水位流量表点数很少。
当实测水位落在两个数据点之间时,仪表使用线性插值法求该点流量,将使计算误差增大。
h取得太小,需要输入很多的水位流量点,没有必要。
在整个水位的最大范围内,取20~30点较好。
例如通过量水堰槽最大过水深为0.3米。
h取0.01米。
L栏:
设L参数时,上显示器显示仪表实测的液位值,下显示器显示设入的L参数。
L为探头到水位零点的高度(参见图三)。
单位为米。
应根据液位显示值与实测液位是否一致来修正L数。
当显示的液位大于或小于实测液位时,应将L参数减去或加上相应的值后重新设入。
每次修改L后,应按F或E键,再按E或F键。
其作用在于,将新设入的L值存入内存,再返回L栏,观察仪表用新设入的L值计算的液位值是否与实测液位值相同。
如果不同,则根据差值重新修改L,直至仪表显示液位正确为止。
A栏:
A值为4~20mA电流远传信号20mA对应的数值。
当仪表处于流量计状态时(E0=2.2222)单位为升/秒。
当处于液位计时(E0=3.3333)。
H=0h栏~H=150h栏:
H=0h栏至H=150h栏用于装入水位-流量表。
上显示器显示水位流量表的水位值。
仪表按h栏的值自动计算水位。
在H=0*h栏,该值为0乘以h,在H=1*h栏为1乘以h值,在H=2*h栏,为2乘以h值,等等。
下显示器显示待设入的流量值,单位为升/秒。
应参照上显示器显示的液位值,键入相应的流量值。
水位流量表不需要全部设数。
但在零水位到可能出现的最大水位之间必须有对应的流量值。
为安全,在最大水位以上,应适当再多设几点。
例如,探头到零水位的距离为1米,即L=1.0000,水位间隔设为0.05米,即h=0.0500,量水堰槽可能出现的最大水位是0.6米。
这时,除了要把H=0h~H=12h,即水位从0米到0.6米,装入流量数外,在H=13*h~H=20*h,即水位从0.6米到1米的整个区间上,都要设上流量数值。
在0.6~1米之间,各点水位对应的流量可以用同样的流量值装入,例如H=20*h时对应的流量值。
仪器正常运行中,这一区间的数表并不用。
之所以必须设入,是为防止意外原因。
比如,由于暴雨,水位超过了预想的值,或者探头下方的漂浮物,使仪表偶而出现了一次假的高水位,仪表会用这一水位查表求流量。
如果表内有数,短时间的流量错误,对累计流量影响不大。
如果表里没有设过数,那么可能是存储器的原始数,这个数可能会很大,最大可能为:
FFFFF,即16777215升/秒。
这样大的一个流量,那怕是很短的时间,也会在累计流量上形成不能忽略的误差。
九、打印说明
仪表外壳下端、DB25孔插座可与打印机连接,实现打印功能。
打印机应选,北京工达的μp-40TP或北京炜煌的WH40ST02。
打印方式与仪表是否装有“扩充板”有关。
共有三种打印方式:
1.连续打印(B1);
2.打印报表(B2);
3.装“扩充板”的打印报表。
1.连续打印(B1)
装“扩充板”的仪表没有这种打印方式。
打印机与仪表固定连接。
在运行状态下,接“B1”键。
仪表下显示器右端的“打印机”、“打印”提示符应出现。
这种方式,每隔固定的时间间隔,打印机自动打印一行。
时间间隔按“E7”栏内设置的分种数。
打印内容是流量或液位由“E0”定。
2.打印报表(B2)
装“扩充板”的仪表没有这种打印方式。
在运行状态下,接“B2”键。
打印机可以不固定联接连在仪表上。
每当把打印机连在仪表上时,仪表下显示器右端的“打印机”提示符将出现,提示打印机在线。
随后“打印”提示符出现,提示仪表正在向打印机送数。
打印完成,“打印”提示符消失。
打印行数由“E8”参数定。
当E0=2.2222时。
打印格式如下:
04月21日10:
36′Q=298.9L/SΣQ=00015624m3
37′Q=298.7L/SΣQ=00015660m3
·
“04月21日10:
36′”为数据被存储的时间。
“Q=”瞬时流量值:
存储数据到存前一个数据时间内的流量平均值。
“ΣQ=”累计流量值:
存储数据时仪表累计流量的显示值,表底数。
当E0=3.3333时,打印格式如下
28′H=0.987m
29′H=0.987m
前面为存储数据的时间,H=水位值:
存储数据到存前一个数据时间内的平均水位值。
3.装“扩充板”的仪表打印报表
装“扩充板”的仪表仅有这一种打印方式。
要求YX-SFM-A仪表必须如下设置:
①.“E7”参数设为:
00001.一分钟间隔存一个数据;
②.“E8”参数设为:
00003.仪表每次送给“扩充板”三行数据;
③.在仪表运行状态下,按“B2”。
仪表下显示器右端的“打印机”、“打印”提示符应交替不断地,出现33秒,消失9秒。
装“扩充板”的仪表,打印报表的数据存储在“扩充板”上。
如果需要清除扩充板内数据,将扩充板上的8位DIP开关全部置零,即全部拨向与‘ON’相反的方向,并等待YX-SFM-A液晶显示屏上的‘打印机’和‘打印’出现,消失两次以上,再将DIP开关拨到其它数值。
打印机可以不固定连接在仪表上。
每次把打印机连在仪表上时,打印机自动打印如下提示行:
连按‘SEL’:
2次打印日报表;
4次打印月报表;
6次打印年报表
在打印机走过4个空行,停下来后,根据需要的报表种类按打印机上的‘SEL’键。
按键时,打印机上的‘SEL’指示灯熄、亮算2次。
‘SEL’灯亮时,下次按键要在1~4秒内完成,超过5秒不按键,打印机将开始打印。
日报表,月报表,年报表的第一行如下(以日报表为例):
日报表6月3日16∶4′表底=00029011m3
其中[6月3日16∶4′]为开始打印的时间;
[表底=00029011m3]为打印时YX-SFM-A累计流量的显示数。
第二行如下(年报表没有第二行):
03日∑Q=1895m3停电:
0天6∶37′
其中[03日]为本行的日期,[∑Q=1895m3]为3日一天内的总流量,[停电:
0天6∶37]为3日内流量计停电的时间合计。
年报表内没有这一条。
第三行如下:
16∶Q=13m3停电:
0天0∶00′
[16∶Q=13m3]为3日16时内的总流量数,后面的停电时间也是16时内的总停电时间。
以后各行与第三行含义相同。
日,月报表打印完本日或本月记录后将打印上一天或月的第二行,以后是天内或月内的记录。
年报表没有第二行,打印完本年一月的记录后,接下去打上一年12月的记录。
打印机将从打印的时间始一直不停向以前打印,如需停止,可关掉打印机电源。
由于扩充板是从YX-SFM-A内读取数据记录流量和停电时间,所以会出现两个特殊情况:
1、当YX-SFM-A时间被重新设置后,YX-SFM-A的时间向后改变,被认为是停电;
向前改变,扩充板在改变的时间重新开始另一个日记录和月记录,打印时同天和月会出现多于一个的报表。
2、当YX-SFM-A累计流量被清零时,扩充板会按流量已经累计满8位数导致回零处理。
这时日报表和月报表内的总流量会出现很大的数字。
建议不要轻易将YX-SFM-A累流量清零。
必须清零时,要同时清除“扩充板”存储的记录。
十、RS232串口说明
只有安装“扩充板”的仪表有RS232串口输出。
同时要求YX-SFM-A仪表必须如下设置:
①.“E7”参数设为:
00001.一分钟存一个数据;
YX-SFM-A仪表下边DB9孔插座中三根线用于RS232输出:
2#为发送TXD,3#为接收RXD,5#为公共地GND。
RS232是由“扩充板”产生的,串口输出的数据,比WL—1A显示的数据,在时间上,固定滞后3至4分钟。
串口输出采用应答式通讯。
即外部设备向RXD发一次口令,YX-SFM
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